JPH03212144A - 複数固定子誘導電動機の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数固定子誘導電動機の冷却装置に関するも
のであり、より詳しくは単一の回転子、複数個の固定子
及び移相装置とを有し、移相装置を調節することにより
回転子の回転速度及び発生トルクを任意に変化させるこ
とができる所謂複数固定子構成の誘導電動機の冷却装置
に関する。

〔従来の技術〕

この種の誘導電動機では、その特徴として移相装置の調
節に基づく位相差を比較的大きくとって行う起動時、或
いは低・中速度運転時においては回転子導体に連結した
抵抗材の発熱及び構成部品の蓄熱が急速に増加するため
に冷却装置を必要とするものである。しかしながら本発
明に係る複数固定子誘導電動機、より詳しくは複数の回
転子コアを有する単一の回転子と複数の固定子及び移相
装置とを有し、移相装置を調節することで、高速域から
低速域の広範囲に亘すスムーズな変速が可能で、広範囲
に亘り高トルクを発生させることのできる電動機に関し
ての具体的な冷却装置の開示はない。つまり一般の誘導
電動機のように冷却装置はファンの送風によるものがも
っとも簡単であるため多様されている。しかしながら回
転軸にファンを設けたものはファンの動力源は必要とし
ないがファンや風向を定めるケーシング等は電動機の主
要構成部品とは別の部品として必要となる。また本発明
に係る誘導電動機は使用状態によっては発熱が抵抗材に
集中するため抵抗材を中心に冷却装置を設ける必要があ
り、構造上、一般の誘導電動機のように回転軸の回転を
利用した冷却ファンを設けることは技術的に難しくコス
ト面で高価なものとなっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記従来技術の欠点を改善するもので複数固
定子誘導電動機の移相装置の調節で位相差を比較的大き
くとって行う起動時、或いは低・中速度運転時における
抵抗材での発熱及び構成部品の蓄熱を冷却放熱させ、電
動機の回転効率を有効的に作用させると共に回転子や抵
抗材等の耐久性を向上するための簡便な冷却装置を提供
することにある。

なお、本発明の複数固定子誘導電動機は、単相または３
相電源等に接続して使用され、回転子の形態は、普通か
ご形、二重かご形、深溝かご形、特殊かご形、巻線形等
のいずれの形式のものにも適用できるものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、機枠内に、同一の回転軸に一定の間隔をもっ
て軸着した複数個の回転子コア上に複数個の回転子導体
を連通状に装設すると共に前記回転子導体を前記複数個
の回転子コア間において抵抗材によって短絡連結した一
体的回転子と、該回転子の各回転子コアのそれぞれに対
峙して並設する各固定子コアから成る固定子とを有し、
該固定子のうち何れか一方の固定子がこれに対峙する回
転子の周囲に発生する回転磁界と、他方の固定子がこれ
に対峙する回転子の周囲に発生する回転磁界との間に位
相差を設ける移相装置を有する複数固定子誘導電動機の
冷却装置であって、前記抵抗材は雰囲気を撹拌する冷却
作用体に形成すると共に、前記回転子コア間に設けた抵
抗材を含む固定子コア間の空間に機枠外から通じる少な
くとも２つの開口部を前記固定子コア間の機枠に設け、
前記少なくとも２つの開口部間の機枠内周に仕切りを設
けることにより前記課題を解決する手段とした。

〔作　用〕

本発明に係る複数固定子誘導電動機は特に、中・低速度
領域の運転時にあっては抵抗材の発熱が増大し、その発
熱作用により電動機回転効率および抵抗材の耐久性は大
幅に低下する。本発明においては、発熱の大きい抵抗材
を含む、固定子コア内側の空間において冷却作用体に形
成した抵抗材き、固定子コア間の機枠に設けた少なくと
も２つの開口部及び前記少なくとも２つの開口部間の機
枠内周に設けた仕切りとにより、抵抗材を含む固定子コ
ア間の空間内は、回転子の回転による抵抗材の回転で、
前記２つの開口部の一方から外気が導入され、他方の開
口部から抵抗材を含む固定子コア間の空間の内気は排出
されて冷却装置が形成される。外気の導入及び内気の排
出を行う開口部は回転子の回転方向により入れかわる。

ここに形成されるファンはプレートファンあるいはクロ
スフローファンと同様の作用がある。

より詳しくは、回転子の回転と共に抵抗材が回転するき
、抵抗材の撹拌作用で固定子コア間の内気は回転方向に
移動するが、開口部間に仕切を設けであるので、移動し
た内気は抵抗材の回転に従って機枠内を循環することな
く一方の開口部から排出される。一方の開口部から内気
が排出されるとそれに伴って他方の開口部から外気が機
枠内に導入される。このようにして機枠内は常に外気を
導入し内気を排出する。またこの時、ファンの役目を発
熱の大きい抵抗材が行なうので、機枠内の外気の導入、
排出と共に自らの放熱も同時に行なうことになる。以上
のことから二組の回転子コアに装設した複数個の導体を
固定子コア間において短絡連結した抵抗材は、変動なく
正確に作用する。

〔実施例〕

本発明は主としてかご形回転子をもつ２固定子誘導電動
機として詳細を説明するが、巻線型回転子をもつ二固定
子誘導電動機の場合もあり、これに限定されないことは
言うまでもない。また、固定子巻線のスター結線、デル
タ結線の切り変えを併用してトルク特性をより多様化す
る場合もあり、回転子コア間の構成も、空間、非磁性体
、磁性体等を使用する場合がある。

すでに本出願人は、特願昭６１−１２８３１４号として
本発明の構成の一部である複数固定子からなる誘導電動
機の構成、作用の詳細な説明を行なっている。したがっ
て本発明の主構成を中心に説明し、たとえば移相装置等
の詳細な説明は省略する。

第１図により本発明の構成の一部をなす電動機の１実施
例を説明する。符号１は本発明に係る二固定子誘導電動
機であり、該誘導電動機１は以下のような構成を有する
。磁性材料からなる回転子コア２，３を任意の間隔を設
けて回転子軸４に装着する。回転子コア２，３間は非磁
性体コア５を介設するか、または空間とする。

回転子コア２．３に装設した複数個の導体６・・・のそ
れぞれを回転子コア２．３に連通して連結し一体的な回
転子７を形成し、その直列に連結した複数個の導体６・
・・の両端部は短絡環８，８により短絡される。また、
本実施例においては回転子７に装設されたそれぞれの導
体６・・・は回転子コア２．３間の非磁性体コア５部に
おいて、任意のベクトルの差の電流を流すための抵抗材
９を介して連結しである。

回転子コア２．３に対峙する外側部に巻線１０．１１を
施した第１固定子１２と第２固定子１３を機枠１４に並
設し、第１固定子１２と第２固定子１３は機枠１４に固
定する。

この固定子の巻線の結線は直列、並列どちらでもよく、
移相装置も、この固定子巻線の結線を切換えて行うもの
、あるいは固定子を機械的に回動させるもの等手段は限
定しない。

次に本発明の第１の実施例を第２図を参照して説明する
。第２図は一部を省略した第１図の正断面図であり抵抗
材９はジグザグ形状の冷却作用体１．５に形成しである
。また機枠１４には固定子コア間の空間１６に機枠１４
外から通じる開口部２１．２２が設けである。更に開口
部２１と開口部２２の間には仕切板２０が固定子コア間
の空間１６を仕切るよう機枠内周に設けである。ここで
前記開口部２１．２２は電動機を防滴形にする際、機枠
の下方側に設けることになるが、その位置は本実施例に
限定されない。

以上の構成における作用を説明する。まず回転子７の回
転（図中矢印の方向）と共に冷却作用体１５が回転する
と、空間１６内の内気は撹拌されながら回転子７の回転
方向に誘導されるが開口部２２に至って仕切板２ｏによ
り内気は強制的に機枠１４外に排出され、それによって
°開口部２１から外気が吸引される。この場合外気は開
口部２１から吸引されると冷却作用体１５に撹拌され空
間１６内を移動しながら抵抗材９の発熱等を吸収し開口
部２２側に誘導され仕切板２０により開口部２２より機
枠１４外に排出されるから、抵抗材９の冷却と共に機枠
１４内の高温となった内気を排出することができる。

次に第３図により第２の実施例を説明すると、第１の実
施例と異なる点は、仕切板３ｏの取付位置を、機枠内周
における開口部２１と開口部２２との間の長い側に設け
たことである。

以上の構成における作用を説明すると次のようになる。

回転子７の回転（図中矢印の方向）により冷却作用体１
５が回転する。このとき固定子コア間の空間１６の内気
は冷却作用体１５に誘導されて回転方向に移動するが仕
切板３゜により開口部２２より機枠に排出される。それ
によって開口部２１から外気が吸引される。この場合外
気は開口部２１から吸引されると冷却作用体１５に撹拌
されて、冷却作用体１５により誘導される内気と外気は
混合されながら誘導され内気を冷却して機枠１４外に開
口部２２より排出されるから抵抗材９は外気によって冷
却される。

以上の実施例において回転子の回転方向は左右どちらで
もよく同様の作用効果がある。また１つの開口部は複数
個のスリット状の開口で形成してもよい。

ところで冷却作用体１５はプレートファンまたはクロス
フローファンに見る羽根の作用をするものであり、その
形状は抵抗材の抵抗値、あるいは固定子コア間の空間等
により変更されるものであり本実施例に限定されない。

以上のことから、従来の別部品であったファンを電動機
の主要構成部品で兼用し、別部品として上げられる仕切
板も空間を仕切るだけの簡単な部品であることからコス
ト面でも安価になるだけでなく、主要構成部品を冷却作
用体なる羽根形状を持たせることで技術的にも簡単に実
施可能となり、発熱の大きい抵抗材を直接冷却すること
で冷却効率の向上が計れる。このことから単純な方法で
抵抗材の発熱による電動機の温度上昇を抑えることがで
きるものとなる。

〔発明の効果〕

以上のように構成したので、部品点数を増加させること
なく、冷却ファンを設けることもなく、今まで別部品の
冷却ファンを用いた複数固定子誘導電動機がそのままの
状態で使用できると共に冷却効果を向上させることがで
きる。

このように、外部にファンを設けることによる周辺の規
制は発生しないことから、それだけ小型化が可能となり
、また電気的な制御手段をも必要とせず部品点数の削減
などから、コスト面と共に冷却効果向上による性能面の
向上をも計ることができる多大な効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る可変速誘導電動機、第２図は第１
図の一部を省略した抵抗材部分の正断面図、第３図は第
２の実施例を示す一部を省略した抵抗材部分の正断面図
である。 １・・・複数固定子誘導電動機、２，３・・・回転子コ
ア、４・・・回転子軸、５・・・非磁性体コア、６９．
。 回転子導体、７・・・回転子、８・・・短絡環、９・・
・抵抗材、１０．１１・・・固定子巻線、１２・・・第
１固定子、１３・・・第２固定子、１４・・・機枠、１
５・・・冷却作用体、１６・・・空間、２０・・・仕切
板、２１・・・開口部、２２・・・開口部、３０・・・
仕切板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機枠内に、同一の回転軸に一定の間隔をもって軸着した
   複数個の回転子コア上に複数個の回転子導体を連通状に
   装設すると共に前記回転子導体を前記複数個の回転子コ
   ア間において抵抗材によって短絡連結した一体的回転子
   と、該回転子の各回転子コアのそれぞれに対峙して並設
   する各固定子コアから成る固定子とを有し、該固定子の
   うち何れか一方の固定子がこれに対峙する回転子の周囲
   に発生する回転磁界と、他方の固定子がこれに対峙する
   回転子の周囲に発生する回転磁界との間に位相差を設け
   る移相装置を有する複数固定子誘導電動機であって、前
   記抵抗材は雰囲気を撹拌する冷却作用体に形成すると共
   に、前記回転子コア間に設けた抵抗材を含む固定子コア
   間の空間と機枠外とを通じる少なくとも２つの開口部を
   前記固定子コア間の機枠に設け、前記少なくとも２つの
   開口部間の機枠内周に仕切りを設けたことを特徴とする
   複数固定子誘導電動機の冷却装置。